首层柱内力组合
毕业设计-框架内力组合(柱)
01
03
本设计还对框架内力组合(柱)的材料选择、连接方式、 施工工艺等方面进行了深入研究,为实际工程中的广
泛应用奠定了基础。
04
具体而言,本设计通过理论分析和数值模拟,揭示了 框架内力组合(柱)在不同荷载和边界条件下的性能表 现,并提出了相应的优化设计方案。
研究展望
尽管本设计取得了一定的成果 ,但仍有许多问题需要进一步
探讨和研究。
在未来的研究中,可以进一步 拓展框架内力组合(柱)在不同类
型建筑结构中的应用,提高其 适应性和可靠性。
此外,随着新材料、新工艺的 不断涌现,可以尝试将新的技 术和方法应用于框架内力组合( 柱)的设计和施工中,以提高其 性能和效率。
同时,还需要加强框架内力组 合(柱)在实际工程中的监测和维 护,确保其长期稳定性和安全 性。
实例分析方法与步骤
• 方法:采用有限元分析方法,建立高层建筑框架结构的数值模 型,通过施加各种工况下的荷载,模拟框架柱的内力组合情况。
实例分析方法与步骤
步骤 1. 建立高层建筑框架结构的数值模型;
2. 施加竖向荷载,模拟框架柱的轴向受力;
实例分析方法与步骤
3. 施加水平荷载,模 拟框架柱的剪切受力;
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毕业设计-框架内力组 合(柱)
• 引言 • 框架内力组合(柱)的基本理论 • 框架内力组合(柱)的实例分析 • 框架内力组合(柱)的优化设计 • 结论与展望
目录
01
引言
毕业设计的目的和意义
01
毕业设计是土木工程专业学生完 成学业的必经环节,旨在培养学 生综合运用所学知识和技能,分 析和解决实际工程问题的能力。
框架内力组合(柱)的计算方法
KJZ柱内力组合表 - A
柱号 组合方式 M N e0=M/N 0.3h0 ea ei=e0+ea ξ 实算 ei/h0 ξ 1 l0/h
KZ3A |M|max 98 598 0.163879599 108 20 20.1638796 2.555183946 0.056010777 1 11.25 126.5625 1.614007002 2.614007002 1512.72 大偏心 212.7085225 0.078272251 126984439.8 1322.754582 4根22 1520 0.95% 0.60%
非加密区 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100 2Ф 8@100
柱的配筋计算 KZ3A Nmin KZ3C Nmax |M|max Nmin Nmax 10.8 56 100.8 100.8 56.5 527 655 592 574.5 884 0.020493359 0.085496183 0.17027027 0.175456919 0.063914027 108 108 108 108 108 20 20 20 20 20 20.02049336 20.08549618 20.17027027 20.17545692 20.06391403 2.89943074 2.332824427 2.581081081 2.659704091 1.728506787 0.055612482 0.055793045 0.056028529 0.056042936 0.055733095 1 1 1 1 1 11.25 11.25 11.25 11.25 11.25 126.5625 126.5625 126.5625 126.5625 126.5625 1.625566477 1.620305645 1.613495626 1.613080833 1.62204856 2.625566477 2.620305645 2.613495626 2.613080833 2.62204856 1512.72 1512.72 1512.72 1512.72 1512.72 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 大偏心 212.5651362 212.630139 212.7149131 212.7200998 212.6085569 0.068979058 0.085732984 0.077486911 0.075196335 0.115706806 111832125 139036969.1 125714131.5 122000898.9 187627775.4 1164.917968 1448.301762 1309.522203 1270.842697 1954.455994 4根22 4根22 4根25 4根25 4根25 1520 1520 1964 1964 1964 0.95% 0.95% 1.23% 1.23% 1.23% 0.60% 0.60% 0.60% 0.60% 0.60%
内力组合(框架柱内力组合表)
-52.00
-12.39
-4.9 7.6
底 N 464.97 117.62(100.31) -4.9
柱 M 52.00
12.39
-15.2
4
顶 柱
N M
649.09 176.61(159.30)
-52.00
-12.39
-5.2 12.4
底 N 734.74 176.61(159.30) -5.2
柱 M 52.00
17.80
33.6 21.2
底 N ####### 283.26(283.24) 33.6
柱 M -77.48
-19.54
-34.5
1
顶 柱
N ####### 340.15(340.13)
M 38.74
9.77
47.7 67.0
底 N ####### 340.15(340.13) 47.7
表6-5(a
柱 M -81.40
-21.53
-21.4
3
顶 柱
N M
879.34 80.91
226.62(226.6) 21.04
21.7 17.5
底 N 993.54 226.62(226.6) 21.7
柱 M -76.72
-20.00
-25.9
2
顶 柱
N ####### 283.26(283.24)
M 71.36
28.42 -28.42 -69.03 -71.55
###### 12.01 160.21 161.27
###### 95.63 67.10 77.25
###### 40.24 382.59 387.00
63.75 -63.75 -67.84 -74.62
广厦基础设计第07章内力组合
广厦基础设计第07章内力组合第7章内力组合基础CAD 根据需要在程序运行的4个地方自动进行了内力组合:(1)读取上部结构墙柱底单工况内力后;(2) 修改墙柱底单工况内力后;(3)计算单工况荷载下弹性地基梁内力后;(4)计算单工况荷载下筏板内力后。
规范要求的所有标准组合内力和基本组合内力都参与扩展基础、桩基础、弹性地基梁和筏板基础计算,以保证设计安全。
1 总原则1.1 承载能力极限状态设计荷载效应组合为了贯彻执行强制性条文,计算模块的荷载基本组合公式统一采用荷载规范第3.2.3条的组合规则。
组合公式如下:活载控制的组合按《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-1条:∑=++=ni Qik Ci Qi k Q Q Gk G S S S S 211ψγγγ其中:符号说明见《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-1条。
恒载的分项系数当不利时取1.2,有利时取1.0 ,倾覆、滑移验算取0.9;活荷载和风荷载的分项系数取1.4;活荷载和风荷载的组合系数分别取0.7和0.6。
恒载控制的组合按《建筑结构荷载规范》的第3.2.3-2条:∑=+=ni Qik Ci Qi Gk G S S S 1ψγγ其中:γG 取1.35,符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.3-2条。
地震荷载的组合按《建筑抗震设计规范》的第5.4.1条: wk w w Evk Ev Ehk Eh G E G S S S S S γψγγγ+++= 其中:符号说明见《建筑结构荷载规范》的第5.4.1条。
1.2 正常使用极限状态设计荷载效应组合标准组合(短期效应组合)按《建筑结构载荷规范》的第3.2.8条:Qikni Ci k Q Gk S S S S ∑=++=21ψ其中:符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.8条。
准永久组合(长期效应组合)按《建筑结构载荷规范》的第3.2.10条:Qikni qi Gk S S S ∑=+=1ψ其中:符号说明见《建筑结构载荷规范》的第3.2.10条。
底层柱、墙最大组合内力(WDCNL·OUT)
底层柱、墙最大组合内力(WDCNL·OUT)该文件主要用于基础设计,给基础计算提供上部结构的各种组合内力,以满足基础设计的要求。
格式:The Combined Forces of Columns,Braces and Shear—Wall on First Floor 底层柱、墙、斜柱(支撑)的组合内力Total—Columns= Total—wall columns= Total Braces=底层柱数底层剪力墙—柱数底层支撑数Rlive ——活荷载折减系数1. 底层柱组合内力格式: N-C(LoadCase), Node No, Shear-X, Shear-Y, Axial, Moment-X, Moment-Y,NE, Critical Condition其中:N-C ——表示柱单元号LoadCase ——表示组合号Node No ——柱节点号Shear-X,Shear-Y——分别表示该柱x、y方向的剪力Axial ——表示该柱底的轴力Moment-X,Moment-Y ——分别表示该柱X、Y方向的弯矩NE ——该项组合力是否有地震力参与的标志,0表示没有地震参与;1表示有地震参与Critical Condition ——表示荷载组合代号(1) Vxmax ——为最大剪力组合(X向)(2) Vymax ——为最大剪力组合(Y向)(3) Nmin ——为最小轴力组合(4) Nmax ——为最大轴力组合(5) Mxmax ——为最大弯矩组合(X向)(6) Mymax ——为最大弯矩组合(Y向)(7) D+L ——为(1.2恒+1.4活)组合2. 底层斜柱或支撑组合内力斜柱或支撑的组合内力与柱完全一样,可以参考柱的格式阅读3. 底层墙组合内力格式: N-Wc(LoadCase), (I,J), Shear, Axial, Moment, NE, Critical Condition 其中:N-Wc ——表示剪力墙配筋墙-柱号LoadCase ——表示组合工况号,0的含义同柱I,J ——表示该墙-柱的左右节点号Shear ——表示该墙-柱的剪力Axial ——表示该墙-柱的轴力Moment ——表示该墙-柱的弯矩NE ——含义同柱Critical Condition ——含义同柱4. 各荷载组合下的合力及合力点座标该合力点Mx=0, My=0格式:Xod, Yod, Sum of Axial, Critical Condition 其中:Sum of Axial ——表示合力。
内力组合
框架梁内力组合考虑了三种内力组合,wk Gk 4S .12S .1 这种内力组合与考虑地震作用的组合相比一般较小,对结构设计不起控制作用,故不予考虑。
对于活荷载作用下的跨中弯矩M 还乘以弯矩调幅系数1.1,再进行内力组合。
各层梁的内力组合结果见表。
表中Gk S ,Qk S 两列中的梁端弯矩M 为经过调幅后的弯矩(调幅系数取0.9)。
框架柱内力组合框架柱在恒荷载、活荷载作用下的轴力应包括纵向框架梁、横向框架梁传来的剪力和框架传来的剪力和框架柱自重。
框架梁内力组合表梁 截面 内力 恒荷载 活荷载 风荷载 1.35恒+1.4x0.7活1.2恒 +1.4活 +1.4x0.6风 1.2恒+1.4x0.7活+1.4风E2B2 E2B2M -43.21 -4.45 -1.47 -62.69 -59.32 -58.27V 37.93 13.32 0.13 64.26 64.27 58.75跨中 M 92.46 31.59 0.23 155.78 155.37 142.23B2E2M -94.17 -15.27 -1.01 -142.09 -135.23 -129.38V 69.39 15.98 0.19 109.34 105.80 99.19 B2A2 B2A2M -74.03 -14.60 -0.46 -114.25 -109.66 -103.79V 51.78 12.34 0.25 82.00 79.62 74.58跨中 M 16.15 6.74 0.51 28.41 29.24 26.70A2B2M -23.99 -5.73 -1.47 -38.00 -38.04 -36.46V 35.10 9.38 0.08 56.58 55.32 51.42 E1B1 E1B1M -71.53 -5.41 -6.10 -101.87 -98.53 -99.68V 90.99 13.39 0.46 135.96 128.32 122.95跨中 M 137.18 30.88 1.17 215.46 208.83 196.52B1E1M -166.57 -15.61 -3.76 -240.17 -224.90 -220.45V 114.45 15.91 0.75 170.10 160.24 153.98 B1A1 B1A1M -139.07 -15.08 -2.34 -202.52 -189.96 -184.94V 96.88 11.03 1.02 141.60 132.55 128.49跨中 M 63.43 16.10 1.88 101.41 100.24 94.53A1B1M -46.24 -6.94 -4.63 -69.23 -69.09 -68.77V 65.93 8.32 0.39 97.16 91.09 87.82框架柱内力组合表柱截面 内力 恒荷载 活荷载 风荷载 1.35恒+1.4x0.7活 1.2恒+1.4活+1.4x0.6风 1.2恒+1.4x0.7活+1.4风E2E1上M 43.21 4.45 1.47 62.69 59.32 58.27 N 59.19 13.32 0.13 92.96 89.79 84.26 下 M 48.68 3.74 1.47 69.38 64.89 64.14 N 59.19 13.32 0.13 92.96 89.79 84.26 E1E0上M 22.86 1.67 4.63 32.50 33.66 35.55 N 190.57 26.71 0.59 283.45 266.57 255.69 下 M 11.43 0.84 9.26 16.25 22.67 27.50 N 190.57 26.71 0.59 283.45 266.57 255.69 B2B1上M 20.13 0.66 1.47 27.82 26.31 26.86 N 146.63 28.32 0.43 225.70 215.97 204.31 下 M 18.90 0.38 1.47 25.89 24.45 25.11 N 146.63 28.32 0.43 225.70 215.97 204.31 B1B0上M 8.60 0.15 4.63 11.76 14.42 16.95 N 384.78 55.26 2.20 573.61 540.95 518.97 下 M 4.30 0.08 9.26 5.88 13.05 18.20 N 384.78 55.26 2.20 573.61 540.95 518.97 A2A1上M 23.99 5.73 1.47 38.00 38.04 36.46 N 56.38 9.38 0.08 85.31 80.86 76.96 下 M 31.86 5.15 1.47 48.06 46.68 45.34 N 56.38 9.38 0.08 85.31 80.86 76.96 A1A0上M 14.35 1.77 4.63 21.11 23.59 25.44 N 162.86 17.70 0.47 237.21 220.61 213.44 下M 7.18 0.09 9.26 9.78 16.52 21.67 N162.86 17.70 0.47 237.21 220.61 213.44截面设计1框架梁配筋计算21c C 30,H R B335α=1.0,f =14.3N /m m ,混凝土钢筋级,22t y f =1.43N/mm ,f =300N/mm ,ξ=0.550由于计算过程较复杂,在框架梁截面设计时,一般近似将框架梁视为矩形.E2B2梁 bxh=250x650(1)跨中正截面m ax 155.78.M K N m =062221040,65040610155.78100.117N /m m ,1.014.3250610s s s c f m m h h m m Mf b h αααα'==-=-=⨯===⨯⨯⨯10.1250.550bξξ=-=<=2s 1010.12514.3250610A /909300c f y f b h f m mξα'⨯⨯⨯⨯===验算适用条件:9090.59%0.2%250610s oA b h ρ===>⨯⨯满足要求。
内里组合
4C18
4C18
4C16 4C18 4C18 4C18 4C16 4C18 4C18
1.0 1.03 1.0 1.02 1.0 1.06
527.75 562.37 250.56
762.75 797.37 485.56
0.07 0.06 0.05
430.38 452.05 561.00
4C18 4C16 4C18
M
46.19 10.73 70.45
N
335.85 22.79 434.93
柱顶 D轴
柱底
M
91.72
8.61 122.12
N
254.24 13.28 323.68
M
56.61 -13.75 48.68
N
274.87 13.28 348.44
注:表中弯矩的单位是KN.m,轴力的单位是KN。
楼层
五层
40.2 136.12 136.12
898.11
762.75 667.88 965.96 629.19 506.33 506.33 629.19 485.56
0.05
0.07 0.08 0.05 0.06 0.09 0.09 0.06 0.05
475.36
430.38
353.75 500.38 173.46 561.00 561.00 173.46 561.00
楼层
表E:用于正常使用极限状态验算的框架柱标准组合表
荷载类型
截面位置
内力
SGK
SQk
l0 h
楼层 五层
1 2
截面位置
内力
柱顶 A轴
柱底
M N M N
柱顶 B轴
柱底
M N M N
单层厂房排架柱内力组合时的控制截面
单层厂房排架柱内力组合时的控制截面
在单层厂房排架柱的内力组合中,通常需要控制以下几个截面的受力:1. 柱顶控制截面:柱顶是柱子与梁连接的地方,通常处于受弯矩和剪力的复杂受力状态。
在柱顶控制截面需要控制剪力和弯矩的组合,以确保截面的强度满足设计要求。
2. 柱中部控制截面:柱中部受力相对均匀,主要承受轴力和弯矩。
在柱中部控制截面需要控制轴力和弯矩的组合,以确保截面的强度满足设计要求。
3. 柱底控制截面:柱底通常需承受较大的轴力和弯矩,同时还要考虑到基础的承载能力。
在柱底控制截面需要控制轴力和弯矩的组合,并且还需要考虑到基础反力的传递。
以上是一般情况下对单层厂房排架柱内力组合时需要控制的截面。
具体控制截面的选择还需要根据实际情况进行分析和计算。
首层柱内力组合
1131.17 -55.20 -104.05 1050.24 -57.86 133.21 1064.64 -57.86 -80.93 82.95 -51.17 128.88 97.35 -51.17 471.08 539.25
5.97
-8.23
一 层 C 柱
柱 上 端
N V M
605.16 152.05 1.24 -1.36 0.90 -0.88
28.33 625.02 28.63 -89.03 644.70 28.63 99.54 1150.50 54.97 -126.47
-2.92 3.32 -0.96 1.43
一 层 A 柱
591.65 147.36 -2.92 0.20 -0.96 -0.82
1.52 7.11 14.22 -25.57 7.73 -17.47 -25.57 7.73 10.70 39.12 6.69 -16.73 39.12 6.69
-1.52 -7.11 -14.22 25.57 -7.73 17.47 25.57 -7.73 -10.70 -39.12 -6.69 16.73 -39.12 -6.69
柱 下 端
N V M
617.16 152.05 1.24 1.58 346.28 0.53 -0.59 358.28 0.53 0.90 0.27 61.79 0.10 -0.15 61.79 0.10
12.83 -13.54
一 层 D 柱
柱 上 端
N V M
柱 下 端
N V
12.97 42.37 84.78 -179.09 46.07 -104.13 -179.09 46.07 63.84 284.35 39.90 -99.75 284.35 39.90
说明单层厂房排架柱内力组合的原则和注意事项
说明单层厂房排架柱内力组合的原则和注意事项
说明单层厂房排架柱内力组合的原则和注意事项如下:
1、任何情况下,考虑恒荷载产生的内力。
2、吊车竖向荷载中,Dmax或Dmin可能作用在同一跨厂房的左柱上,也可能作用在右柱上,二者只能选择一种参加组合。
3、吊车横向水平荷载Tmax作用在同一跨内的两个柱子上,向左或向右,只能选取其中一种参加组合。
4、在同一跨内Dmax和Dmin与Tmax不一定同时发生,即组合Dmax或Dmin产生的内力时,不一定要组合Tmax产生的内力。
5、风荷载有向左、向右吹两种情况,只能选择一种参加组合。
6、多台吊车参加组合时,其内力乘以相应的荷载折减系数。
内力组合表 (2)
附录2 内力组合表附录2.1 框架梁的内力组合表层次截面内力S GK S QKS EK S EK组合一组合二组合三组合四组合五组合六组合七组合八组合九组合十组合十一组合十二组合十三剪力调整左风右风左震右震一层AM -92.23-24.57(-24.74)43.80 -27.30 160.80 -171.40 -145.06 -49.35 -148.89 -86.43 -176.02 -111.79 -171.51 -30.91 -130.45 62.65 -261.25 78.34 -245.56144.04 V94.1024.4(24.4)-10.40 6.50 -38.30 40.90 147.08 98.36 122.02 130.56 151.85 142.21 156.41 79.54 103.20 66.10 153.62 48.03 135.55跨中M120.4835.52(35.64)2.65 -1.65 9.50 -10.10 194.30 148.29 142.27 192.67 187.25 199.68 196.07 124.19 118.17 133.73 114.62 112.99 93.88B左M-110.84-31.03(-30.77)-38.50 24.00 -141.80 151.20 -176.44 -186.91 -99.41 -220.61 -141.86 -212.38 -159.88 -164.74 -77.24 -251.86 33.82 -232.92 52.75 V99.6026.3(26.2)-10.40 6.50 -38.30 40.90 156.34 104.96 128.62 139.55 160.85 151.50 165.69 85.04 108.70 72.63 160.15 53.47 140.99B右M-20.91-5.78(-5.36)21.10 -13.20 77.50 -82.90 -33.18 4.45 -43.57 -5.79 -49.01 -16.17 -44.98 8.63 -39.39 54.33 -102.06 57.87 -98.52121.80 V23.905.8(4.7)-18.90 11.50 -69.40 74.30 36.80 2.22 44.78 12.17 50.48 22.07 47.61 -2.56 40.00 -49.91 108.88 -54.37 104.41跨中M 1.20-0.36(-1.08)-2.60 1.65 -9.45 10.15 0.94 -2.20 3.75 -2.29 3.07 -0.92 2.65 -2.44 3.51 -8.62 10.49 -8.72 10.39CM-0.17-0.255(-0.77)-26.30 16.50 -96.40 103.20 -0.56 -37.02 22.90 -33.66 20.26 -22.57 13.38 -36.99 22.93 -93.80 100.81 -93.83 100.78 V 3.700.1(1.1)-18.90 11.50 -69.40 74.30 4.58 -22.02 20.54 -19.25 19.06 -10.78 14.75 -22.76 19.80 -72.35 86.44 -73.07 85.71二层AM-89.17-24.31(-24.99)31.50 -19.70 137.20 -142.80 -141.03 -62.90 -134.58 -97.94 -162.45 -117.74 -160.74 -45.07 -116.75 42.28 -230.72 57.53 -215.48110.30 V93.8024.4(24.4)-7.60 4.70 -32.90 34.30 146.72 101.92 119.14 133.73 149.23 144.16 154.49 83.16 100.38 71.77 146.02 53.75 128.00跨中M123.6036(35.28)1.55 -1.00 7.10 -7.35 198.72 150.49 146.92 195.63 192.42 203.44 201.30 125.77 122.20 134.04 119.95 112.85 98.76B左M-109.57-30.77(-31.03)-28.40 17.70 -123.00 128.10 -174.56 -171.24 -106.70 -206.03 -147.95 -201.92 -163.20 -149.33 -84.79 -232.49 12.33 -213.73 31.09 V99.9026.3(26.2)-7.60 4.70 -32.90 34.30 156.70 109.24 126.46 143.44 158.94 154.26 164.59 89.26 106.48 78.91 153.16 59.70 133.95B右M-22.95-6.035(-5.19)15.20 -9.50 66.10 -68.90 -35.99 -6.26 -40.84 -15.99 -47.11 -24.13 -44.88 -1.67 -36.25 41.46 -90.17 45.29 -86.33101.40 V25.60 6(4.6) -13.40 8.30 -58.40 60.90 39.12 11.96 42.34 21.40 48.74 29.18 47.41 6.84 37.22 -5.95 95.75 -40.82 91.01跨中M 2.28-0.48(-0.96)-1.60 1.00 -7.05 7.35 2.06 0.50 4.14 0.12 3.39 1.26 3.45 0.04 3.68 -5.25 8.79 -5.52 8.52CM-1.190.34(0.68)-18.40 11.50 -80.20 83.60 -0.95 -27.19 14.67 -24.18 13.49 -16.73 8.39 -26.95 14.91 -78.96 80.75 -78.83 80.87 V 2.00 0.3 (1) -13.40 8.30 -58.40 60.90 2.82 -16.36 14.02 -14.11 13.24 -8.26 9.97 -16.76 13.62 -61.98 69.84 -62.41 69.42注:表中组合一到组合十三的荷载组合式子以及剪力的调整见计算书的4.6.2节()中的数值为雪荷载作用下的内力;弯矩M的单位为kN·m,剪力V的单位为kN。
建筑结构设计柱内力组合(三跨)
4.94
活载②
风荷载最
风荷载最
大(左 风)③
-28.63
-4.91
-21.6
-4.91
12.88
大(左 风)③
风荷载最
大(右 28.63
4.91
21.6
4.91 -12.88
风)④
风荷载最 大(右 风)④
相应的地 震荷载大 值(左地
-83.77
-11.43
-63.19
-11.43
37.68
相应的地 震荷载大 值(左地
+1.4×0.9 -129.7986 1455.519 -137.268 1497.447 52.359
+1.4×0.9
(②+
(②+
E)1.2①
E)1.2①
+0.5×1.2 -251.853 1384.914 -288.927 1426.842 106.035 ②+1.3⑤
+0.5×1.2 ②+1.3⑤
-97.69
87.69 59.122 89.446 60.1636 16.8924 -76.411 164.583
-110.77
110.77 779.232 693.02 817.4097 717.4668 555.599 843.601
48.88
-48.88 -30.386 -47.956 -30.9296 -6.915 37.534 -89.554
1480.794
12.102
A)1.2① +1.4②
B)1.2① C+)1.41④.35 ①+1.4× D)0.71②.2①
74.796 -38.505
2-5-6 混凝土结构设计内力组合
2.5.6 内力组合内力组合就是确定柱的控制截面和相应的最不利内力,并进行荷载组合。
1. 柱的控制截面Ⅰ-Ⅰ上柱柱底截面Ⅱ-Ⅱ牛腿顶面Ⅲ-Ⅲ下柱柱底截面柱的控制截面2. 内力组合原则通过组合求出可能出现的最不利内力《荷载规范》规定荷载效应组合值,选取最不利值: k k G Q1L1Q1k Q c L Q 11i i j j G j j i j S S S S γγγγψγ≥>=++∑∑基本组合标准组合k k q G q Q 11i j j i j S SS ψ≥≥=+∑∑准永久组合k k k G Q1k c Q 11i j j i j S SS S ψ≥>=++∑∑3. 内力组合项目偏心受压柱的破坏形态有两种:大偏心受压和小偏心受压,故对控制截面考虑四种最不利内力组合:▪Mmax及相应的N、V▪ -Mmax及相应的N、V▪Nmax及相应的M、V▪Nmin 及相应的M、V弯矩、轴力和配筋关系图4. 内力组合注意事项无论什么情况,恒载必须参加组合;目的在于得到第一内力,其他为第一内力的相应值;Dmax 作用在A柱,和Dmax作用在B柱不可能同时出现,所以不可能在同一组组合中出现;Tmax 参加组合时,必有垂直荷载项D(Dmax或Dmin),而垂直荷载参加组合时,不一定有Tmax项(未必刹车); 风荷载,左风、右风不同时存在;Nmin组合,N = 0的风荷载参加组合。
《荷载规范》:计算吊车竖向荷载时,单跨厂房参与组合吊车数不多2台,多 跨厂房不多于4台;计算吊车最大横向水平荷载时,无论单跨或多跨,参与组合台数不应多于2台。
0.85 0.80 4 0.90 0.85 30.95 0.90 2A 6~A 8 A 1~A 5 吊车工作级别 参与组合的吊车台数多台吊车的荷载折减系数《荷载规范》:对多台吊车参加组合时,考虑到同时满载的可能性,对吊车荷载乘以折减系数。
柱的内力组合表
4.4095 -8.8625
8.874
-13.246
3.652
-9.62
67.748
-13.1481 19.6791
-24.143
30.569
-12.0036 20.8236 -169.34
2206.6742 2203.6334
2002.8028
1997.7348
2156.5844 2153.5436 1879.872
2108.016
-57.476 22.8508 0.18221173 1.3 938.026 -43.984 144.28 0.18221173 1.3 938.026 -43.984
-102.6
48.3
100.6494316 -80.36665263
-235.612
85.44303158 -59.58669474 187.564
73.02022737 -72.16370526 73.02022737 -72.16370526
-176.1136
180.544 -176.1136
180.544
1503.8976 1472.448 2156.5844 2153.5436
73.02022737 -72.16370526 73.02022737 -72.16370526
竖向荷载
杆控 内 件制 力 编截 类 号面 型
恒载
S Gk
活载
重力荷载 代表值
S Qk
S GE
风载
S wk
水平地震作用
S Ehk
(1)
(2)
(3)
左风4a 右风4b 左震5a 右震5b
M 柱 上N 端
V
M 柱 下N 端
框架柱的设计
二、三级框架梁:
A′s/ As≥0.3
式中As、A′s——梁端塑性铰区顶面受拉钢筋面积和底面受压钢筋面积。
三、框架梁正截面抗弯承载力计算
式中M、ME——非抗震和抗震设计时梁截面组合旳 弯矩设计值;
1.梁受弯承载力旳设计体现式
Mu——梁截面承载力设计值; γRE——承载力抗震调整系数。
(1)非抗震设计: γ0M≤Mu
P
P
1.少筋破坏: 2.超筋破坏:
3.适筋破坏:
受拉钢筋配置过多, 钢筋没屈服前混凝土 就被压碎而丧失承载 能力,脆性破坏;
受拉钢筋配置合理,钢
剪切破坏是脆性旳,或者延性很小。筋幅屈形服成后塑,性因铰为,钢中筋和流轴
要预防梁在屈服此前出现剪切破坏,上升,直到压区混凝土
即要求强剪弱弯。
被压碎而破坏,延性破 坏。
四、框架梁斜截面抗剪承载力旳验算
梁旳受剪承载力由混凝土和抗剪钢筋两部分构成。 试验研究表白,在低周反复荷载作用下,构件上出 现两个不同方向旳交叉斜裂缝,直接承受剪力旳混 凝土受压区因有斜裂缝经过,受剪承载力比一次加 载时旳受剪承载力要低,梁旳受压区混凝土不再完 整,斜裂缝旳反复张开与闭合,使骨料咬合作用下 降,严重时混凝土将剥落。根据试验资料,反复荷 载下梁旳受剪承载力比静载下约低20%~40%。所 以,抗震设计时,框架梁、柱、剪力墙和连梁等构 件旳斜截面混凝土受剪承载力取非抗震设计时混凝 土相应受剪承载力旳0.6,同步应考虑相应旳承载力 抗震调整系数,而且要满足强剪弱弯旳要求。所以, 在抗震设计和非抗震设计时抗剪承载力有所不同。 抗剪承载力验算公式为:
当取纵控0.向8制,受框当拉架E为xS钢梁——C8筋——混0时配等钢凝取效筋筋土0矩弹.率受7形4性很,压应模高其区力量他时旳图;情,目旳况梁混旳按凝受是线土压控性受区制内压旳插塑区值高性高取度铰度用相区,;应计纵算加向x大受时,,拉截应钢计面筋入上旳受受最压到大钢旳配筋压筋,力率也。大试,验梁表旳白变,
柱内力组合表(有公式)
14.11 149.79 13.86 149.79 -7.17
49.12 1023.36 48.26 1065.47 -24.97
-160.1 -127.64 -106.74 -127.64 68.42
160.1 127.64 106.74 127.64 -68.42
-2.85 -1.93 -1.9 -1.93 1.22
-46.50 1227.69 -46.50 1268.12 23.84
-51.06 1149.60 -49.53 1190.03 25.78
-40.19 1156.84 -40.64 1197.26 20.72
-404.91 1084.49 -340.19 1135.03 191.05
300.19 1635.02 236.70 1685.55 -137.67
300.19 236.70
2
内力值 风作用 右来 1 2 3 4 Mmax
3.12 3.26 3.12 3.26 -1.6
57.86 1550.50 71.13 1595.98 -33.08
55.44 1468.22 68.65 1508.64 -31.82
59.64 1472.60 72.84 1513.02 -33.97
上端 中柱B
-38.24 1365.36 -45.71 1407.47 21.53
-12.52 312.98 -14.97 312.98 7.05
-44.50 1521.85 -53.20 1563.96 25.06
-284.47 -334.81 -284.47 -334.81 145.88
284.47 334.81 284.47 334.81 -145.88
49.19 1393.55 61.28 1433.97 -28.33
内力组合及内力调整
内⼒组合及内⼒调整7 内⼒组合及内⼒调整7.1内⼒组合各种荷载情况下的框架内⼒求得后,根据最不利⼜是可能的原则进⾏内⼒组合。
当考虑结构塑性内⼒重分布的有利影响时,应在内⼒组合之前对竖向荷载作⽤下的内⼒进⾏增幅。
分别考虑恒荷载和活荷载由可变荷载效应控制的组合和由永久荷载效应控制的组合,并⽐较两种组合的内⼒,取最不利者。
由于构件控制截⾯的内⼒值应取⾃⽀座边缘处,为此,进⾏组合前,应先计算各控制截⾯处的(⽀座边缘处的)内⼒值。
1)、在恒载和活载作⽤下,跨间max M 可以近似取跨中的M 代替,在重⼒荷载代表值和⽔平地震作⽤下,跨内最⼤弯矩max M 采⽤解析法计算:先确定跨内最⼤弯矩max M 的位置,再计算该位置处的max M 。
当传到梁上的荷载为均布线荷载或可近似等效为均布线荷载时,按公式7-1计算。
计算⽅式见图7-1、7-2括号内数值,字母C 、D 仅代表公式推导,不代表本设计实际节点标号字母。
2max182M M M ql +≈-右左且满⾜2max 116M ql = (7-1)式中:q ——作⽤在梁上的恒荷载或活荷载的均布线荷载标准值;M 左、M 右——恒载和活载作⽤下梁左、右端弯矩标准值;l ——梁的计算跨度。
2)、在重⼒荷载代表值和地震作⽤组合时,左震时取梁的隔离体受⼒图,见图7-1所⽰, 调幅前后剪⼒值变化,见图7-2。
图7-1 框架梁内⼒组合图图7-2 调幅前后剪⼒值变化图中:GC M 、GD M ——重⼒荷载作⽤下梁端的弯矩; EC M 、CD M ——⽔平地震作⽤下梁端的弯矩C R 、D R ——竖向荷载与地震荷载共同作⽤下梁端⽀座反⼒。
左端梁⽀座反⼒:()C 1=2GD GC EC ED ql R M M M M l--++;由0M ddx=,可求得跨间max M 的位置为:1C /X R q = ;将1X 代⼊任⼀截⾯x 处的弯矩表达式,可得跨间最⼤弯矩为:弯矩最⼤点位置距左端的距离为1X ,1=/E X R q ;()101X ≤≤;最⼤组合弯矩值:2max 1/2GE EF M qX M M =-+;当10X <或11X >时,表⽰最⼤弯矩发⽣在⽀座处,取1=0X 或1=X l ,最⼤弯矩组合设计值的计算式为:2max C 11/2GE EF M R X qX M M =--+;右震作⽤时,上式中的GE M 、EF M 应该反号。
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1.52 7.11 14.22 -25.57 7.73 -17.47 -25.57 7.73 10.70 39.12 6.69 -16.73 39.12 6.69
-1.52 -7.11 -14.22 25.57 -7.73 17.47 25.57 -7.73 -10.70 -39.12 -6.69 16.73 -39.12 -6.69
框架柱内力组合表( 首层
竖向荷载 控 制 截 面 内 力 种 类 恒载 活载
)
弯矩(kN·m) 剪力(kN) 轴力(kN) 强柱弱梁 调整后柱 强剪弱弯调整后的柱 端弯矩设 端剪力设计值 计值 重力荷 载代表 值 内力组合 地震作用效应参与的组合 重力荷载代表 重力荷载代 值+ 左地震 表值+右地震 1.2 SGE+ 1.3SEhk 6+5a 1.2 SGE+ 1.3SEhk 6+5b -52.15 932.42 -36.79 98.72 952.10 -36.79 -100.04 1116.77 -55.20 126.88 474.89 331.33
956.70 -0.10 5.14 681.19 1.69 -1.80 693.19 1.69 1.72 377.18 0.58 -0.67 389.18 0.58
1164.90 54.97 116.38 584.61 61.92 -137.53 599.01 61.92 85.05 822.27 52.57 -130.47 836.67 52.57
1131.17 -55.20 -104.05 1050.24 -57.86 133.21 1064.64 -57.86 -80.93 82.95 -51.17 128.88 97.35 -51.17 471.08 539.25
5.97
-8.23
一 层 C 柱
柱 上 端
N V M
605.16 152.05 1.24 -1.36 0.90 -0.88
柱 下 端
N V M
617.16 152.05 1.24 1.58 346.28 0.53 -0.59 358.28 0.53 0.90 0.27 61.79 0.10 -0.15 61.79 0.10
12.83 -13.54
一 层 D 柱
柱 上 端
N V M
柱 下 端
N V
28.33 625.02 28.63 -89.03 644.70 28.63 99.54 1150.50 54.97 -126.47
17.14 -13.15
575.25 147.36 -2.92 3.32 -0.96 1.43
一 层 A 柱
591.65 147.36 -2.92 0.20 -0.96 -0.82
7.60
-7.58
831.44 226.51 0.06 -0.06 -0.31 0.46
一 层 B 柱
一 层 B 柱
柱 下 端
N V M
843.44 226.51 0.06 3.74 -0.31 2.80
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
12.97 42.37 84.78 -179.09 46.07 -104.13 -179.09 46.07 63.84 284.35 39.90 -99.75 284.35 39.90
-12.97 -42.37 -84.78 179.09 -46.07 104.13 179.09 -46.07 -63.84 -284.35 -39.90 99.75 -284.35 -39.90
屋面雪 荷载
水平地震作用
风荷载作用
杆 件 编 号
SGK
1
SQK
2
SSK3 左震5aS来自HK右震5bSWK
左风6a 右风6b
SGE
6
1.3Σ Mb
1.2(Mc +Mc )/Hn 左震 右震
u
l
组合项次 M 柱 上 端 N V M 柱 下 端 N V M 柱 上 端 N V M 柱 下 端 -8.67 -2.51 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 30.95 -118.23 25.16 -72.21 -118.23 25.16 76.76 12.97 42.37 -97.44 -30.95 118.23 -25.16 72.21 118.23 -25.16 -76.76 -12.97 -42.37 97.44 5.19 -15.07 4.22 -12.11 -15.07 4.22 12.80 1.52 7.11 -16.35 -5.19 15.07 -4.22 12.11 15.07 -4.22 -12.80 -1.52 -7.11 16.35 -9.93 648.93 -3.40 4.04 665.33 -3.40 -0.21 944.70 -0.10 0.17